Les oiseaux marins de Kerguelen sont contaminés par le mercure

Véritable sanctuaire pour la biodiversité, les îles Kerguelen sont situées en plein Océan Austral, éloignées de toutes activités anthropiques et dépourvues de toutes sources de pollution chimique. Malgré tout, notre étude révèle d’importants niveaux de mercure au sein de la communauté d’oiseaux marins.

Bien que naturellement présent sur Terre, les activités humaines ont considérablement augmenté la quantité globale de mercure. Par exemple, la combustion de charbon, l’activité des cimenteries et l’extraction d'or sont considérés comme d’importantes sources de contamination.

Comme le mercure est très volatil, les courants atmosphériques vont lui permettre d’atteindre des régions du globe très isolées, comme l'archipel subantarctique de Kerguelen. Une fois déposé dans l’écosystème marin et sous l’action de microorganismes, le mercure va subir des transformations et devenir du méthylmercure. Les organismes vivants, en s’alimentant, vont assimiler ce methylmercure qui va ensuite s’accumuler au cours de leur vie et s’amplifier le long de la chaine alimentaire.

Les oiseaux marins, situés en haut de chaine et étant particulièrement longévifs, peuvent être exposés à de forts taux de mercure. Considérés comme de bons indicateurs de l'état de contamination d'un écosystème, les oiseaux marins sont vulnérables à ce polluant dont la toxicité n'est plus à démontrer. Ainsi, il s'agit ici de décrire les niveaux de contamination par le mercure au sein de la communauté d'oiseaux marins de Kerguelen, une zone géographique où la contamination reste encore peu étudiée. Dans un deuxième temps, nous étudions l'origine des niveaux de mercure en examinant l'écologie alimentaire des individus suivis, puisque la principale voie de contamination chez les oiseaux se fait par l'ingestion de nourriture.

Nous avons mesuré les concentrations en mercure de 280 individus répartis en 21 espèces d'oiseaux marins, en prélevant une plume de poussin n'ayant toujours pas quitté le nid. Pourquoi une plume? Car ce tissu est considéré comme la principale voie physiologique d'excrétion du mercure. Au moment de la mue (renouvellement des plumes), le mercure circulant dans le sang et stocké dans les organes internes va être excrété et séquestré dans les plumes. Pourquoi un poussin? Car toutes ses plumes vont muer en même temps et donc présenter des concentrations globalement similaires. Ainsi, le mercure mesuré dans une plume de poussin va être le reflet du mercure qu'il a assimilé par la nourriture apportée par les parents depuis l'éclosion.

L’intérêt d'étudier la communauté d'oiseaux marins de Kerguelen est quelle se compose d'une grande diversité d’espèces avec une large gamme de stratégies d'alimentation aussi bien en ce qui concerne le type de proie (crustacés, poissons, céphalopodes, charognes), la zone géographique prospectée (depuis les eaux subtropicales jusqu'en Antarctique) ou encore l'endroit d’alimentation (en zone océanique ou côtière; en surface ou en profondeur).

Nos résultats indiquent de fortes différences de concentrations en mercure entre les espèces étudiées et une large gamme de variations. En moyenne les pétrels plongeurs de Géorgie du Sud sont environ 100 fois moins contaminés que les pétrels géants subantarctiques.

Poussin de pétrel géant

Comment expliquer ces variations de niveaux de contamination? Pour répondre à cette question nous avons étudié l'écologie alimentaire des individus suivis. Grâce à des messagers chimiques présents dans les plumes (les isotopes stables du carbone et de l'azote) et aux moyens de suivis télémétriques et analyses des contenus stomacaux effectués sur ces espèces lors d'études précédentes, nous arrivons à avoir une image relativement précise des habitudes alimentaires des poussins (ou plutôt celles des parents qui leurs apportent régulièrement à manger).

A l'échelle de la communauté, nos résultats indiquent que le type de proies joue un rôle important dans la contamination par le mercure. En effet, les concentrations de mercure augmentent avec le niveau trophique ce qui témoigne de la bonne capacité d'amplification de ce contaminant le long de la chaine alimentaire subantarctique. C'est à dire que les espèces se nourrissant de proies situées en haut de chaine (comme par exemple de céphalopodes ou charognes) sont plus contaminées en mercure que celles se nourrissant exclusivement de petits crustacés. De plus, notre étude suggère que les espèces se nourrissant plus au Sud, dans les eaux froides Antarctiques sont moins contaminés que celles se nourrissant plus au Nord, dans les eaux plus chaudes subtropicales.

Ce travail a permis de cibler des espèces sentinelles comme le manchot papou, l’albatros à sourcil noir et l’albatros fuligineux à dos clair, chacune fortement contaminée en mercure et représentative d'une écologie alimentaire bien spécifique. Ces espèces mériteraient d'être étudier sur le long-terme afin de suivre l'évolution temporelle du mercure biodisponible.

Cette étude a été réalisée pendant mon stage de master 2, dans le cadre du projet ANR POLARTOP (responsable O. Chastel, CEBC), sous la supervision de Yves Cherel (CEBC) et Paco Bustamante (LIENSs) et grâce au soutient de l’Institut Polaire Français et de la réserve naturelle des Terres Australes et Antarctiques Françaises.

Article de référence: Blévin P, Carravieri A, Jaeger A, Chastel O, Bustamante P, Cherel Y. 2013. Wide Range of Mercury Contamination in Chicks of Southern Ocean Seabirds. PLoS ONE 8(1): e54508. doi:10.1371/journal.pone.0054508

Pour aller plus loin: Carravieri A, Cherel Y, Blévin P, Brault-Favrou M, Chastel O, Bustamante P. 2014. Mercury exposure in a large subantarctic avian community. Environmental pollution, 190, 51-57.

Crédits photos: Elie Gaget, Pierre Blévin, Valentin Nivet-Mazerolles.